多级润滑油是一种粘温性能好、工作温度宽、节能效果明显的润滑油。
在IS01989/1《石油工业术语-1》中，多级油的定义是多级润滑油在100℃时的w粘度等级数与运动粘度等级数之差至少等于15。具体来说，多级油同时含有W粘度等级和100℃运动粘度等级，两个粘度等级之差至少等于15。
比如l0W/30油，不仅满足10W粘度等级的要求，即-20℃时低温CCS粘度不能大于3500mPa.s，边界泵送温度不高于-25℃，还满足30粘度等级油的要求，即100℃时粘度在9.3-12.5m2/s范围内，10W和30粘度等级之差。所以10W/30油符合多级油的定义，是多级润滑油。
单级油仅标有一个粘度等级号或两个粘度等级，但差值小于15的油，称为单级油。
比如；30号油，40号油等。；再比如20/20W油，同时满足20和20W粘度等级油的要求，但这两个粘度等级相差0，所以不是多级油，是单级油。
多级润滑油的性能特点多级润滑油和单级润滑油的主要区别在于粘温特性不同。
粘温特性是润滑油粘度随温度变化的表现。粘度特性在国际上通常用粘度指数来表示，它是通过比较标准油的粘度随温度变化的程度而得到的一个相对值。该值通过使用油在100℃和40℃下的粘度来计算。粘度指数值越大，油的粘温性能越好。多级润滑油的粘度指数通常在130以上，而单级润滑油的粘度指数一般在75-100。
汽车发动机润滑油的工作温度范围很广，发动机启动时最低油温冬夏季相差几十度，启动油温与发动机大负荷运转时最高油温相差较大。如果润滑油粘度过高，流动性和泵输送性差，会造成发动机启动困难或启动后润滑油输送到润滑部位时间过长，容易造成干摩擦，加速零件磨损。测试表明，发动机磨损约占城市行驶汽车的2/3。另一方面，当温度较高时，润滑油粘度太小，不利于流体润滑油膜的形成，增加摩擦磨损，甚至造成机件擦伤、拉缸等不良影响。车辆摇晃有三个原因。不要依赖润滑油头
在低粘度基础油中加入粘度指数剂制备多级润滑油，是解决低温超调问题、提高润滑性能的重大技术突破。
由于粘度指数剂是由一些具有抗剪切性和非桥连结构的线型聚合物有机化合物组成，它们溶解在润滑油中，在高温下膨胀拉伸，从而含有大量的润滑油，保持一定的粘度，形成一定厚度的油膜，起到适当的润滑作用。
但当温度较低时，这些有机化合物卷曲下来，悬浮在润滑油中，会破坏和阻碍润滑油分子间的亲和力、吸附力和内聚力，使润滑油的粘度不会增加太多，从而避免发动机起动困难，增加磨损。
因此，多级润滑油具有良好的粘温特性，有利于高低温和低温启动时的润滑，具有良好的减摩节能效果。
多级润滑油的减摩、节能效果实验表明，粘度为×106m2/s的多级油在99℃时的摩阻与粘度为×104m2/s的单级油相同，估计多级油的摩阻比单级油可降低20%-45%。
国内试验证明，各种粘度等级的多级机油比单级机油节油1%-3%。多级发动机润滑油和多级齿轮油联合使用比单级油节约2%-4%的油。而且还具有良好的减摩效果。
多级润滑油的应用现状由于多级润滑油在节能和延长汽车零部件使用寿命方面具有明显的效果，所以多级润滑油在发达国家的汽车上得到了广泛的应用。
比如多级汽油机油的市场份额:1994年日本和西欧接近100%，美国为85%；多级柴油机油的市场份额1994年在美国为54%，1995年在日本为52%，在西欧接近100%。在中国，1998年第六届亚洲燃料与润滑油年会的统计分析表明，多级汽油机油和多级柴油机油分别只占25%和5%，基本限于北方地区和汽车使用。
